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Das Konzept, Insulin-produzierende Zellen als Ersatz für zerstörte Beta-Zellen beim Diabetes mellitus Typ I einzusetzen, ist auch weiterhin hoch attraktiv. Eine Alternative zur Herstellung Insulin-produzierender Zellen aus embryonalen oder adulten Stammzellen könnten in vitro modifizierte, Insulin-positive Monozyten sein. Seit längerem ist bekannt, dass sich Monozyten in Makrophagen und Dendritische Zellen differenzieren. Weniger bekannt ist, dass sich Monozyten auch in eine Vielzahl nicht-phagozytierender Zellen differenzieren können. Hierzu gehören auch Insulin-positive Zellen. Für die optimale Zelltherapie ist zu fordern, dass die Zellen nicht nur ihre Funktion im Patienten beibehalten, sondern dass von ihnen auch kein immu-nologisches Risiko ausgeht. Blutmonozyten lassen sich einfach gewinnen und stünden somit als autologer Zellersatz für eine mögliche Zelltherapie zur Verfügung. Monozyten von zwölf gesunden Spendern im Alter zwischen 23 und 57 Jahren wurden untersucht. Die Monozyten wurden durch Adhärenz angereichert und für sechs Tage in X-Medium mit den Cytokinen M-CSF und IL-3 und für weitere vier Tage in Y-Medium mit den Cytokinen HGF und EGF inkubiert. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass sich Insulin-positive Monozyten routine-mäßig aus peripheren Blutmonozyten gesunder Spender mittels Leukapharese gewinnen lassen. Frisch isolierte periphere Blutmonozyten waren vor ihrer Kultivierung negativ für Insulin und C-Peptid. Nach zehntägiger Kultur wurden 77±16% Insulin-positive und 49±30% C-Peptid-positive Monozyten nachgewiesen. Weiterhin exprimierten 60±4% der Zellen den Monozytenmarker CD14. Auch wurde gezeigt, dass die Kulturbedingungen die Ausbeute an Insulin-positiven Monozyten beeinflussen. Aus jeweils drei Millionen Insulin-positiven Monozyten wurde das Insulin isoliert und diabetischen Mäusen mit einem Blutzuckerspiegel von 300-600 mg/dL subkutan injiziert (n=8). Daraufhin sank der Blutzuckerspiegel um 51%±12% innerhalb einer Stunde. Auch Insulin-positive Monozyten, die diabetischen Mäusen subkutan injiziert wurden, waren in der Lage, den Blutzuckerspiegel bis zum Zeitpunkt Ihrer Abstoßung aktiv zu regulieren (n=4). In einem Pilotversuch wurde zudem gezeigt, dass transplantierte Insulin-positive Monozyten langfristig (> 100 Tage) den Blutzuckerspiegel einer diabetischen immuninkompetenten Maus regulieren. In dieser Arbeit wurde somit erfolgreich gezeigt, dass in vitro modifizierte Monozyten biologisch aktives Insulin enthalten.
In dieser Studie wurden 533 Patienten der Universitätsklinik Würzburg, welche im Zeitraum von 7,5 Jahren eine gefäßchirurgische Rekonstruktion unterhalb des Kniegelenks erhielten, anhand ihrer Krankenakten untersucht. Die Studie beschäftigt sich mit den Erfolgsaussichten infragenualer Bypassoperationen als Folge einer peripheren arteriellen Verschlusskrankheit in Abhängigkeit typischer Vorerkrankungen. Neben Vorerkrankungen wie Diabetes mellitus, arterieller Hypertonie und Niereninsuffizienz wurden auch Risikofaktoren wie z.B. der Nikotinabusus untersucht. Zusätzlich wurde ein Augenmerk auf gefäßchirurgische Voroperationen gelegt. Bezüglich der Vorerkrankungen kristallisierten sich Nikotinabusus und chronischer Alkoholabusus als prognostisch negativ zu wertende Risikofaktoren heraus. Erhöhte Sterblichkeitsraten waren in den Gruppen der nieren- und herzkranken Patienten sowie bei den Diabetikern zu finden. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass obwohl das Operationsrisiko durch die Co-Morbiditäten der pAVK ansteigt, die Offenheitsraten der Rekonstruktionen durch die Vorerrankungen nicht in so starkem Maße beeinträchtigt sind, dass es sich auf die Indikationsstellung auswirken sollte.
Einleitung Müssen im Verlauf einer kardiovaskulären Erkrankung geschädigte Gefäßabschnitte ersetzt werden, stehen den Gefäßchirurgen neben organischen Eigen– oder Fremdmaterial hauptsächlich die Kunststoffe Polytetraflourethylen (PTFE) und Polyethylen-terephtalat (PET, Polyester, Dacron®) zum Gefäßersatz zur Verfügung. Im Zusammenhang mit diesen künstlichen Ersatzmaterialien kommt es allerdings häufig zu Komplikationen. Diese sind besonders nach Rekonstruktion kleiner Gefäße durch die Thrombogenität ihrer Oberflächen und eine übersteigerte Intimahyperplasie bedingt. Ursächlich für einen Misserfolg können außerdem eine ungenügende Dichtigkeit und eine Infektion des Gefäßersatzes sein. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung einer "multifunktionellen“ Silikon–beschichteten und Medikamenten-freisetzenden Gefäßprothese, bei der die Oberflächeneigenschaften optimiert wurden. Material und Methoden Herstellung der Prothesen: Gewirkte Polyesterprothesen wurden maschinell mit Silikon beschichtet. Mit Hilfe einer neuen Beschichtungsmaschine wurden die Prothesen zusätzlich von innen mit Silikon betropft. Durch einen nass–chemischen Prozess wurden in einem zweiten Schritt verschiedene Stoffe kovalent an die Oberfläche des Silikons gebunden (Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Phosphorylcholin, eine amphotere Oberfläche, Silber und die Kombination von Silber und PVA). Außerdem wurde das Medikament Paclitaxel (Taxol®) in die Silikonmatrix eingebracht. Untersuchung der Eigenschaften: Es wurde die Dichtigkeit nach Beschichtung und zusätzlich der Wasserverlust nach Einstich mit Kanülen und Venenverweilkanülen untersucht und mit dem herkömmlicher Prothesen verglichen (eine PTFE -, eine mit Kollagen beschichtete und eine 3-schichtige PTFE-Polymer – Prothese (Rapidax)). Zusätzlich wurden die antiinfektiösen Eigenschaften der verschiedenen Oberflächen (Silber, amphotere Oberfläche, Kollagen- und Silikon-beschichtete Polyesterprothesen) auf den Prothesen, der Einfluss der an die Prothese gebundenen Moleküle auf die Thrombogenität und die Elution von Paclitaxel, einem Medikament zur Unterdrückung der Intimahyperplasie, untersucht. Ergebnisse Herstellung der Prothesen. Die Umstellung des Beschichtungsvorgangs mit einer 3. Beschichtung von innen konnte realisiert werden. Untersuchung der Eigenschaften: Dichtigkeit: Bei der Untersuchung des Wasserverlustss nach Einstich von Kanülen und Venenverweilkanülen zeigten sich die geringsten Verlustraten bei der Rapidax®-Prothese und die höchsten bei der PTFE–Prothese. Die Silikon–beschichtete und die herkömmliche PET–Prothese erzielten insgesamt ähnliche Ergebnisse Oberflächenthrombogenität: Durch die Beschichtung mit Silikon konnte im Vergleich zur reinen Polyesterprothese und gegenüber den herkömmlichen Prothesen (Dacron®-Gelatine und PTFE) in allen Versuchen eine geringere Gerinnungsaktivierung für die Silikonprothese festgestellt werden. Die zusätzliche Oberflächenmodifizierung von Silikon- und Silberprothesen mit PVA erbrachte niedrigere Gerinnungswerte als die alleinigen Oberflächen. Die antiinfektiöse Oberfläche: Die mit Silber modifizierte Silikon-beschichtete Prothese konnte das bakterielle Wachstum komplett inhibieren. Die amphotere Oberfläche hingegen konnte das bakterielle Wachstum im Vergleich zur reinen Silikonoberfläche nur leicht hemmen. Medikamentenelution: Paclitaxel konnte im Kreislaufmodell und auch im statischen Versuchsaufbau über einen Zeitraum von bis zu 21 Tagen im Humanalbumin nachgewiesen werden. Diskussion Durch die Beschichtung mit Silikon wird eine primäre Dichtigkeit erreicht. Außerdem konnten nun die Prothesen durch die Umstellung des Herstellungsverfahrens in besserer Qualität und schneller hergestellt werden. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Eigenschaften der einzelnen Moleküle in der Kombinationsprothese erhalten bleiben: so konnte die Thrombogenität der antiinfektiösen Silberprothese durch das PVA aufgehoben werden. Die Elution des Paclitaxels war unabhängig von der Oberflächenbeschichtung. Alternativ können auch andere Moleküle und Medikamente verwendet werden. Ziel ist nun die Testung dieser Prothese zunächst im Tierversuch und auf lange Sicht in einer klinischen Studie. Insbesondere bietet sich eine vergleichende Studie mit herkömmlichen Prothesen im Dialyseeinsatz an, da die Silikonprothese hinsichtlich der Dichtigkeit besonders bei Venenverweilkanülen mittleren Durchmessers gegenüber PTFE– und einer Polyester-Prothese überzeugen konnte.
Auch nach jahrelanger Forschung ist eine Transplantation von Langerhans-Inseln noch keine Standard-Therapie des Insulin-abhängigen Diabetes mellitus. Ein Problem ist die grosse Anzahl benötigter Pankreata, mögliche Lösung die Verwendung porziner Langerhans-Inseln. Damit die späteren Spender-Langerhans-Inseln ein gutes In-Vivo-Ergebnis erzielen können, muss bereits eine gute Funktion in vitro gewährleistet sein. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich eine verbesserte Funktion der Langerhans-Inseln durch eine Exposition von extrazellulären Matrixproteinen (ECMP) erreichen lässt. Weiterhin wurde ein Einfluss von Polyelektrolytschichten auf die Funktion der Langerhans-Inseln und ihre mikroskopische Darstellbarkeit untersucht. Mit der sogenannten Nanoverkapselung soll bei der Transplantation eine Immunisolation der Spender-Inseln als Schutz vor dem Immunsystem des Empfängers erreicht werden. Es wurden zwei verschiedene Kapseln untersucht: Chitosan MMW/PEGPPGPEG/Chitosan MMW (CPC) und Chitosan MMW/PAAMA/PAH 15 kDa (CPP). Wir konnten zeigen, dass die Funktion der Langerhans-Inseln generell am Tag +6 besser ist als am Tag +1, weil erst dann eine Erholung vom Stress der Isolierung stattgefunden hat. Eine Verbesserung der Inselzell-Funktion durch die ECMP konnte bestätigt werden, allerdings hängt sie von den jeweils verwendeten Komponenten der extrazellulären Matrix ab. Durchweg gute Perifusionsergebnisse am Tag +6 werden nach Exposition mit Kollagen IV, Laminin und Fibronektin erreicht. Bei den Versuchen mit den Polyelektrolyt-Nanokapseln ergaben sich deutliche Unterschiede zwischen den beiden untersuchten Nanokapseln. Bei allen verwendeten Polyelektrolyten war auf gute Biokompatibilität geachtet worden. Dennoch scheinen die Schichten CPC einen negativen Einfluss auf die Langerhans-Inseln zu haben: Hier kam es zu einer verschlechterten Funktion der Langerhans-Inseln am Tag +6. Die Langerhans-Inseln mit der Nanokapsel CPP dagegen zeigten gute Ergebnisse. Interessanterweise sahen wir aber bei CPP-Nanokapseln eine verstärkte Autofluoreszenz, ein Zeichen für zellulären Stress. Durch die Verwendung von FITC-gekoppelten Polyelektrolyten lässt sich mikroskopisch eine verstärkte Fluoreszenz der Langerhans-Inseln nachweisen. Der Nachweis der Vollständigkeit der Polyelektrolytschichten muss jedoch in weiteren Studien erbracht werden. Die hier gewonnenen Erkenntnisse über die extrazellulären Matrixproteine sind zunächst für zukünftige Versuche wichtig: Die Funktion der Langerhans-Inseln kann so verbessert werden, dies ist eine Voraussetzung für erfolgreiche Versuche. Ausserdem können die ECMP für die spätere Vorbereitung von Langerhans-Inseln vor der Transplantation verwendet werden. Entscheidend ist, dass die Langerhans-Inseln für mehrere Tage mit den ECMP inkubiert werden, um so ihre Funktion zu verbessern. Bei der Polyelektrolyt-Nanoverkapselung besteht noch viel Forschungsbedarf: Anhand des Erfolg versprechenden Ergebnisses mit der CPP-Nanokapsel muss weitergearbeitet werden. Offensichtlich führt – bei Auswahl der richtigen Polyelektrolyte – die Nanoverkapselung nicht zu einer verschlechterten Funktion der Langerhans-Inseln. Bei einer grossen Anzahl in Frage kommender Polyelektrolyte muss die optimale Kombination von Schichten gefunden und ihre Fähigkeit zur Immunisolation untersucht werden. Bezüglich der Darstellung der Nanokapseln bietet sich die konfokale Fluoreszenzmikroskopie an.
Die Erfahrungen mit zentralvenösen Kathetersystemen der kinderchirurgischen Abteilung der Chirurgischen Universitätsklinik Würzburg in dem Zeitraum von 1995 bis 2004 sind in dieser Arbeit zusammengetragen worden. Die Untersuchung beschäftigt sich sowohl mit subjektiven Faktoren (Alter, Zugangsvene, Grunderkrankung) als auch mit dem Vergleich der beiden Kathetersysteme bezüglich aufgetretener Komplikationen. Eine Schwierigkeit dieser Arbeit lag darin, die gesammelten Daten mit anderen Publikationen zu vergleichen. Begriffsungenauigkeiten und -vielfalt erschwerten die Gegenüberstellung der Ergebnisse. Trotz der relativ einfachen Operationsverfahren können zentralvenöse Kathetersysteme problematisch sein. Die Wahl des Kathetersystems, die Grunderkrankung und das Alter des Kindes sowie die Anlagevarianten gehören zu den wesentlichen Einflussfaktoren und müssen berücksichtigt werden. Der Hickmankatheter schneidet im Vergleich zum Portkatheter auf Grund von Komplikationen schlechter ab und benötigt so eine strenge Indikationsstellung. Dennoch hat dieser seine festen Indikationen, da er durch sein doppeltes Lumen sowohl zur Chemotherapie als auch zur Stammzellinfusion genutzt werden muss. Das Portsystem zeichnete sich im Allgemeinen durch eine niedrige Komplikationsrate aus. Zu den maßgeblichen Komplikationen zählen die Dislokation und die Infektion, wobei die Dislokation meist bei den Frühkomplikationen auftritt und die Infektion vermehrt die Spätkomplikationen betrifft. Durch ein erfahrenes Operationsteam sowie eine kompetente Nachsorge durch die Kinderklinik der Universität Würzburg gelang es, die Komplikationsrate gering zu halten. Der Einsatz von vollständig implantierbaren Kathetern kann gerade Kindern durch die geringe Freiheitseinschränkung und Komplikationsrate eine große Erleichterung sein.
Kongenitale Bauchwanddefekte (z.B. Gastroschisis, Omphalozele) sind seltene, aber dramatische Fehlbildungen der vorderen Bauchwand. Die Therapie besteht in der Bauchdeckenrekonstruktion. Methode der Wahl ist der Primärverschluss, der allerdings nur bei kleinen Defekten möglich ist. Ist die Masse der hernierten Organe hingegen zu groß, wird eine Bauchdeckenersatzplastik notwendig. In den vergangenen Jahren wurde hierfür vor allem ein Mesh aus PTFE (Gore-Tex®) verwendet. Um die mit der operativen Therapie verbundenen Komplikationen möglichst gering zu halten, stellt sich allerdings die Frage, inwieweit ein neues biokompatibles Material verwendet werden kann. Um dies zu klären, wurde Lyoplant®, als Vorstufe vor der klinischen Anwendung, in einer tierexperimentellen Studie auf seine Eignung zur Therapie von Gastroschisis und Omphalozele untersucht. Als Versuchstiere dienten 10 Göttinger Miniaturschweine (n=10), bei denen ein 10,0 x 8,0cm großer Defekt der ventralen Bauchwand mit einem Lyoplant®-Kollagen-Mesh verschlossen wurde. Die Miniaturschweine wurden regelmäßig untersucht und die Entwicklung einer Hernie ausgeschlossen. Nach jeweils 3, 6, 9 und 12 Monaten wurde der Grad der Adhäsionen laparoskopisch bestimmt. Das Implantat wurde im Anschluss zur Messung der Implantatdicke und histologischen Analyse entnommen. Alle Versuchstiere zeigten eine physiologische Wachstums- und Gewichtskurve. Bei keinem der Miniaturschweine kam es im Verlauf zu einer Hernienbildung oder Wundinfektion. Mit Lyoplant® entstanden nur minimale Adhäsionen zum Intestinum, die leicht mit einer laparoskopischen Fasszange zu lösen waren. In der histologischen Auswertung zeigte sich eine gute Vaskularisation und Zellimmigration. Die Immunantwort von Lyoplant® scheint eher der einer Remodulierung als der einer Abstoßungsreaktion zu entsprechen. Lyoplant® ist gut verträglich und zeigt eine gute Integration in das Nachbargewebe. Diese Ergebnisse erlauben die Schlussfolgerung, dass Lyoplant® zur Therapie kongenitaler Bauchwanddefekte geeignet ist.
Die laparoskopische Implantation eines Magenbandes gilt als etabliertes Verfahren der bariatrischen Chirurgie. Im Rahmen der vorliegenden retrospektiven Studie an 127 Patienten wurden die Kurz- und Langzeitergebnisse des Laparoskopischen Gastric Banding (LAGB) untersucht. 60 Patienten wurden in Pergastrischer Technik, 67 Patienten in Pars flaccida Technik operiert. Untersucht wurde Sicherheit, Effizienz und Qualität des LAGB insbesondere im Hinblick auf die Art der angewandten Operationstechnik. Die mittlere Nachbeobachtungszeit betrug 63 Monate. Der mittlere prozentuale Übergewichtsverlust (EBWL %) war 50,6 %. Bei 39 Patienten traten ein oder mehrere Komplikationen auf. Die häufigsten Komplikationen waren Slippage und Pouchdilatation. Die Mortalitätsrate lag bei 0 %. Über 2/3 der Patienten dokumentierten eine Steigerung der subjektiven Lebensqualität durch das LAGB. Im Vergleich der Ergebnisse zweier verschiedener Operationstechniken stellte sich heraus, dass die Wahl des operativen Zugangsweges weder einen Einfluss auf die Effektivität der Gewichtsabnahme noch auf die Reduktion der körpergewichtsbedingten Komorbidität hat. In Übereinstimmung mit Ergebnissen anderer Studien zeigten sich Vorteile der Pars flaccida Technik im Sinne einer niedrigeren postoperativen Komplikationsrate. Insbesondere die sehr häufigen Komplikationen Pouchdilatation und Slippage traten in der Pars flaccida Gruppe signifikant seltener auf als bei den Patienten, die in Pergastrischer Technik operiert wurden. Zur Erhöhung der Effizienz sowie Reduktion der Komplikationsrate des LAGB ist - über die Optimierung operativ-technischer Aspekte hinaus- eine professionelle, interdisziplinäre und langfristige Nachbetreuung der Patienten unabdingbar.
In den letzten Jahren hat sich die intraoperative Angioplastie (ITA) der Beckengefäße bei simultaner konventioneller peripherer Rekonstruktion als Behandlungsoption der Mehretagen-AVK entwickelt, ohne dass eine umfangreiche Datenlage bezüglich ihrer langfristigen Offenheitsraten vorliegt. Die Ergebnisse der weitaus häufiger durchgeführten perkutanen Angioplastie (PTA) im Iliakalbereich lassen sich nicht ohne weiteres auf die ITA übertragen. Daher soll es Ziel dieser Arbeit sein, die Langzeitergebnisse der intraoperativen iliakalen Angioplastie und Stentapplikation bei der kombinierten endovaskulären/ konventionellen gefäßchirurgischen Therapie der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit vom Mehretagentyp darzustellen. Im Zeitraum von 11/98 bis 10/03 wurden bei insgesamt 63 Patienten (mittleres Alter: 65,5 Jahre) 66 Beckenetagen durch ITA behandelt. Es kamen insgesamt 76 Stents (12 x ballon-expandierend, 64 x selbst-expandierend) zum Einsatz. Simultan erfolgte bei allen Patienten eine periphere Gefäßrekonstruktion (Femoralis-TEA, poplitealer/cruraler Bypass, cross-over Bypass). Die Daten wurden anhand der Krankenakte, Hausarztanfragen sowie gezielter klinischer und sonographischer Nachuntersuchungen erhoben. Anhand der präoperativen Angiographien wurden sämtliche Beckenetagenläsionen nachträglich nach TASC-Kriterien klassifiziert. Von den 63 Patienten konnten von 55 (58 Beckenetagen) relevante Nachuntersuchungsdaten gewonnen werden (87%). Nach einem mittleren Beoachtungszeitraum von 5,5 Jahren ergab sich eine primäre Offenheitsrate der iliakalen Stents bezogen auf die behandelten Beckenetagen von 86%. Die kumulative Stentoffenheitsrate lag bei 73,9 % nach 9 Jahren. Es bestand kein signifikanter Unterschied der Stentoffenheitsrate zwischen TASC-A- (n=32) und Non-A- (n=26) Läsionen (p=0,82, log-Rang-Test). Ebenfalls fand sich kein signifikanter Unterschied in Abhängigkeit von der Art der peripheren Gefäßrekonstruktion. Im Verlauf des Untersuchungszeitraumes sind 16 Patienten verstorben (29%). Neunmal (15,5%) musste eine Major-Amputation der behandelten Extremität nach einer mittleren Zeitdauer von 2,7 Jahren erfolgen. Zusammenfassend lässt sich formulieren, dass ITA/Stent aufgrund ihrer guten Offenheitsrate auch im Langzeitverlauf eine sinnvolle Ergänzung des Behandlungsspektrums bei der pAVK vom Beckentyp darstellt. Unter Berücksichtigung der Morphologie der Gefäßläsionen eignet sich ihr gering-invasiver Charakter besonders für Patienten mit einem höheren perioperativen Risiko. Gerade bei komplexer Mehretagen-AVK bietet sie eine effiziente Möglichkeit der Einstromverbesserung für periphere Rekonstruktionen.
Gastrointestinale Stromatumoren (GIST) sind die häufigsten mesenchymalen Tumoren des Gastrointestinaltraktes. Diese Tumoren wurden früher meist als Leiomyome, Leiomyosarkome oder aggressive Neurinome klassifiziert. Die Entdeckung des c-kit Onkogens CD 117 auf der Oberfläche mesenchymaler Tumoren führte zu einer entscheidenden histologischen Differenzierung dieser Tumorgruppe. 1998 wurden gastrointestinale Stromatumoren – GIST als eigenständige Tumorentität neu definiert. Gastrointestinale Stromatumoren stammen aus den interstitiellen Zellen von Cajal. Diese sogenannten Schrittmacherzellen wurden erstmals 1893 von dem spanischen Neuroanatomen und Nobelpreisträger Santiago Ramon y Cajal (1852-1934) beschrieben. Obwohl die interstitiellen Cajal-Zellen (ICC) non-neuronale Zellen mesenchymalen Ursprungs sind, werden sie dennoch als intestinale Schrittmacherzellen bezeichnet, da sie offensichtlich in der Lage sind, neuronale Stimuli auf glatte Muskelzellen zu übertragen und sogenannte „slow waves“ zu generieren. Die Cajal-Zellen bilden dreidimensionale Netzwerke innerhalb der Tunica muscularis und sind sowohl untereinander als auch mit Muskel- und Nervenzellen durch Gap Junctions verbunden. Die Inzidenz der klinisch signifikanten gastrointestinalen Tumoren beträgt 10-20 pro Million pro Jahr . Diese Zahl zugrundegelegt sind dies in Deutschland etwa 1200 Erkrankungen pro Jahr. Das mediane Alter bei Erkrankungsbeginn liegt zwischen 55 und 65 Jahren. Eine familiäre Disposition für GIST wurde beschrieben. Gastrointestinale Stromatumoren können zudem in jedem Anteil des Gastrointestinaltraktes auftreten, bevorzugt im Magen sowie im Dündnarm, jedoch auch im Ösophagus, Anorektum sowie extraluminal im Bereich des Peritoneums.